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第六章 机械能守恒定律
专题 动力学和能量观点的综合应用 课时作业
1. 如图所示,质量为M、长度为l的小车静止在光滑的水平面上。质量为m的小物块(可视为质点)轻放在小车的最左端。现用一水平恒力F作用在小物块上,使小物块从静止开始做匀加速直线运动。小物块和小车之间的摩擦力为Ff,小物块滑到小车的最右端时,小车运动的距离为s,在这个过程中,以下结论正确的是( )
A. 小物块到达小车最右端时具有的动能为(F-Ff)(l+s)
B. 小物块到达小车最右端时,小车具有的动能为Ff·l
C. 小物块克服摩擦力所做的功为Ff(l+s)
D. 小物块和小车增加机械能为Fs
2. 足够长的水平传送带以恒定速率v匀速运动,某时刻一个质量为m的小物块,以大小也是v、方向与传送带的运动方向相反的初速度冲上传送带,最后小物块的速度与传送带的速度相同。在小物块与传送带间有相对运动的过程中,滑动摩擦力对小物块做的功为W,小物块与传送带间因摩擦产生的热量为Q,则下列判断中正确的是( )
A. W=0,Q=mv2
B. W=0,Q=2mv2
C. W=,Q=mv2
D. W=mv2,Q=2mv2
3. 如图所示,质量物体从高为的光滑轨道上P点由静止开始下滑,滑到水平传送带上的A点,物体和传送带之间的动摩擦因数为,传送带AB之间的距离为,传送带一直以的速度匀速运动,则取( )
A. 物体从A运动到B的时间是
B. 物体从A运动到B的过程中,摩擦力对物体做功为
C. 物体从A运动到B的过程中,产生的热量为
D. 物体从A运动到B过程中,带动传送带转动的电动机多做的功为
4. 如图甲所示,一长木板静止在水平地面上,在t=0时刻,一小物块以一定速度从左端滑上长木板,之后长木板运动的图像如图乙所示,已知小物块与长木板的质量均为m=1kg,已知木板足够长,g取10m/s2,则( )
A. 小物块与长木板间动摩擦因数
B. 在整个运动过程中,物块与木板构成的系统所产生的热量70J
C. 小物块的初速度为v0=12m/s
D. 0~2s与2~3s物块和木板构成的系统机械能减少量之比为17:1
5. 如图甲,一足够长的传送带与水平面的夹角θ=30°,皮带在电动机的带动下,速率始终不变。t=0时刻在传送带适当位置放上一具有初速度的小物块。取沿斜面向上为正方向,物块在传送带上运动的速度随时间的变化如图乙所示。已知小物块质量m=1kg,g取10m/s2,下列说法正确的是( )
A. 传送带顺时针转动,速度大小为2m/s
B. 传送带与小物块之间的动摩擦因数μ=
C. 0~t2时间因摩擦产生热量为27J
D. 0~t2时间内电动机多消耗的电能为28.5J
6. 如图(a)所示,一个可视为质点的小球从地面竖直上抛,小球的动能随它距离地面的高度的变化关系如图(b)所示,取小球在地面时的重力势能为零,小球运动过程中受到的空气阻力大小恒定,重力加速度为,则下列说法正确的是( )
A. 小球的质量为
B. 小球受到空气阻力的大小为
C. 上升过程中,小球的动能等于重力势能时,小球距地面的高度为
D. 下降过程中,小球的动能等于重力势能时,小球的动能大小为
(2023·安徽省六安中学高三检测)
7. 如图所示,水平轨道长为,其A端有一被锁定的轻质弹簧,弹簧左端连接在固定的挡板上圆心在半径为的光滑圆形轨道与相切于点,并且和圆心在半径为的光滑细圆管轨道平滑对接,、、三点在同一条直线上光滑细圆管轨道右侧有一半径为,圆心在点的圆弧挡板竖直放置,并且与地面相切于点质量为的小球可视为质点从轨道上的点由静止滑下,刚好能运动到A点,触发弹簧,弹簧立即解除锁定,小滑块被弹回,小球在到达点之前已经脱离弹簧,并恰好无挤压通过细圆管轨道最高点计算时圆管直径可不计,重力加速度为求:
(1)小滑块与水平轨道间动摩擦因数;
(2)弹簧锁定时具有的弹性势能;
(3)滑块通过最高点后落到挡板上时具有的动能。
8. “高台滑雪”一直受到一些极限运动爱好者的青睐。挑战者以某一速度从某曲面飞出,在空中表演各种花式动作,飞跃障碍物(壕沟)后,成功在对面安全着陆。某实验小组在实验室中利用物块演示分析该模型的运动过程:如图所示,ABC为一段半径为的光滑圆形轨道,B为圈形轨道的最低点。P为一倾角的固定斜面,为减小在斜面上的滑动距离,在斜面顶端表面处铺了一薄层防滑木板DE,木板上边缘与斜面顶端D重合,圆形轨道末端C与斜面顶端D之间的水平距离为。一物块以某一速度从A端进入,沿圆形轨道运动后从C端沿圆弧切线方向飞出,再经过时间时恰好以平行于薄木板的方向从D端滑上薄木板,物块始终未脱离薄木板,斜面足够长。已知物块质量,薄木板质量,木板与斜面之间的动摩擦因数,木板与物块之间的动摩擦因数,重力加速度,,不计空气阻力,求:
(1)